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一般疲劳断裂,起始于一个动态应力区域中*薄弱的一点,一般是在零件的表面、缺陷处或应力集中区域。数控感应淬火机床轴类零件的失效主要起始于应力集中的部位。
产生应力集中的设计结构有键槽的端部、压配合的边缘、轴肩处的圆角、加油孔的边缘处、直径变化处的台阶、齿条根部、键槽根部、花键根部、花键尾部、挡环沟槽、挡环凸缘根部、退刀槽、法兰盘根部、微动磨损处等部位,数控感应淬火机床是轴类零件使用时的应力集中部位,也是危险薄弱部位,疲劳断裂源往往起源于这些部位。
因此这些部位的热处理质量是决定轴类零件可靠性和使用寿命的主要因素。由于疲劳断裂首先在局部区域发生,所以只要将局部的材料强度提高如感应淬火、渗碳、氮化、滚压等,或将危险区的峰值应力降下来如增加圆角等,*能提高疲劳强度和使用寿命。
下面列举几起由于热处理数控感应淬火机床质量不佳引起的轴粪零件失效例子。 一种大轮拖驱动轮轴在使用中发生疲劳断裂。原因分析检测结果为疲劳源处存在应力集中和无感应淬火硬化层所致。防范措施:把受力较大的疲劳源处进行感应淬火强化,使台阶处硬化层连续并使齿条根部硬化层深,可满足使用要求,加强工艺过程控和质量检测。
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